(57)【要約】【課題】  引張り試験機や疲労試験機等における試験片の把持を、簡便かつ確実に把持できる把持具を提供する。【解決手段】  楔歯１８が把持片１２の楔歯用窪み１６に嵌り、且つ、試験片１１を把持し、ボルト１３で締めたとして、試験片１１を試験片方向に引張ったとすると摩擦によって楔歯１８もまた試験片方向に力を受けるが、把持片１２に設けられた楔歯用窪み１６の深さ方向の傾き面に邪魔されてその力の方向は試験片１１を押し付ける方向の力となり、試験片１１を更に締め付ける圧力に変換されることとなる。よって、楔形の形状を持つ楔歯１８により、仮にボルト１３が緩んだ場合でも試験片１１を引張った力によって締め付け力を保つことができる。【選択図】            図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
材料試験に用いられる試験片を把持する把持具であって、試験片の一方の端部を挟持する２枚の把持片と、この両把持片の他端側間に介設され支点を構成するスペーサと、前記両把持片の試験片を把持する把持端側と前記スペーサとの間に２枚の把持片を互いに引き寄せ締め付ける締付機構とを備えたことを特徴とする試験片の把持具。
【請求項２】
試験片を挟持する把持片には、楔形の歯とその歯が嵌め込まれる窪みが設けられていることを特徴とする請求項１記載の試験片の把持具。
【請求項３】
両把持片の支点位置における互いの対応面にはそれぞれ断面が円弧状の溝が形成され、この両溝に丸棒状のスペーサが嵌合されていることを特徴とする請求項１記載の試験片の把持具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、製品開発や品質管理を目的として様々な材料の強度特性や信頼性を評価するために用いられる材料試験機の分野に属する引張試験機及び疲労試験機の構成部品である試験片を掴む把持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、世界中で多種多様な材料が開発され人類の益に供しているところであるが、最近では特に環境問題による材料の吟味や電子機器・輸送機器などの信頼性や安全性の向上のために、高性能で信頼性の高い材料や製品の研究開発が継続的に行われてきている。そのため、これらの材料や製品の強度特性や信頼性を評価する手法も多様であり、例えば、一般的な材料試験では、静的な試験には引張試験、圧縮試験、曲げ試験、引き裂き試験、せん断試験などがあり、また、動的な試験では、疲労試験、衝撃試験などがあり、ゴム、プラスチック、金属、繊維等の素材から、食品、電子部品、携帯電話、梱包箱などの実物まで、あらゆる物が試験の対象となる。また一方、試験方法は、JIS、ISO、ASTMなどで数多く規格化され現在に至っている。
【０００３】
それらの中でも特に材料の引張強度を測定する引張試験は材料の特性を知る基本データとして重要であり、またそれに繰返し引張力を付与しその材料の耐久性を評価する疲労試験もまた重要な試験項目のひとつとなっている。引張試験や疲労試験では、試験する材料の試験片を作るかまたはその物の形状のまま試験をするのであるが、引張力を負荷するためその材料を把持する機構すなわち把持具を装備している。
【０００４】
図５に従来の把持具の横断面及び図６にその平面（ブロックを除く）を示す。１は試験される試験片、２は試験片１を挟持する把持片であり、試験片１は２枚の把持片２によって挟みつけられ把持される。２枚の把持片２は試験片１を挟んだ後に３で示されるボルトによって締め付けられ試験片１を把持することができるのであるが、下の把持片２にはボルト３に対応する位置にネジ穴が設けられ、また上の把持片２にはボルト３に対応する位置に孔が設けられており、ボルト３を把持片２の孔及びネジ穴に差込み、締め付ける機構になっている。また、更に把持片２には４で示されるピンを貫通させる孔が設けられている。
【０００５】
５はブロックであり、引張試験機本体に連結され、矢印で示される方向の力を引張試験機から与えられる。ブロック５には把持片２と同様にピン４を貫通させる孔が設けられており、把持片２はピン４を介してブロック５と連結されるので、結果的に試験片１に矢印方向の引張力を与えることができるのであるが、ピン４は、把持片２の孔に貫通しているだけなのでブロック５と把持片２は把持片２の平面に対して回動可能であり、この平面内におけるピン４を中心軸とした回転方向の負荷が試験片１に懸かることを避けることができる。
【０００６】
なお、ブロック５に連結された試験機本体は図示を省略している。また、ピン４をブロック５に留めるワッパ等は図示を省略している。また、試験片１の一方の端部から先は図示を省略しているが、試験片１のもう一方の端部には同様に把持片２やブロック５等の把持具が設けられており、試験片１は両方向から把持されている。また、把持片２には試験片１を挟持したとき試験片１と直接接触する面付近に歯が切ってあり摩擦力を高めることにより試験片１の滑りを抑制しているのであるがその詳細は図示を省略している。また、理解を容易にするために、図６の平面図にはブロック５は表示せず、試験片１及び把持片２及びボルト３ならびにピン４のみを表示している。
【０００７】
引張試験機への試験片１のセットの手順としては、先ず、試験片１の一方の端部を２枚の把持片２に挟み４本のボルト３にて締め付ける。次に試験片１のもう一方の端部を、別の２枚の把持片２に挟み同様に別の４本のボルト３にて締め付ける。次に、上記の試験片１を挟んだ２枚の把持片２とブロック５をピン４によって連結させる。もう一方の端部も同様に把持片２とブロック５をピン４によって連結させる。最も基本的な引張試験は、引張試験機本体から試験片１に与えられる矢印方向の引張力と試験片１の伸びた長さを測定し試験片１の特性を知るものである。
【特許文献１】特開平０６−００３２３４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術のように、２枚の把持片２の間に試験片１を挟みボルト３で締め付ける構成では、締め付け時に、特に試験片１の把持できる部分（つかみ代）が小さい場合などは、４本のボルト３のうちブロック５に近い方の２個のボルト３を、ブロック５に遠い方の２個のボルト３に較べて強く締めすぎると２枚の把持片２が試験片１の方向に僅かに開いてしまう。そのため試験片１を強固に把持することができず、最悪の場合は外れてしまう場合がある。これはまた、試験片１が高引張強度を持つ材料の場合などで強い引張力を与えなければならない場合は問題になっている。
【０００９】
また、試験片１のつかみ代を均等な圧力で締め付けるのは４個のボルト３を均等に締め付けることが必要で、そのため４個のボルト３を順番に徐々に少しずつ締め付けるため、時間も手間もかかっていた。これは、柔らかい材料からなる試験片や割れやすい材料からなる試験片の場合も問題になっている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案が提供する材料試験等に使用される把持具は、上記課題を解決するために、試験片の一方の端部を挟み付けて把持する２枚の把持片と、この両把持片の他端側間に介設され支点を構成するスペーサと、前記両把持片の試験片を把持する把持端側と前記スペーサとの間に２枚の把持片を互いに引き寄せ締め付ける締付機構とを備えたものである。従って、２枚の把持片間の隙間が試験片の厚みと同じ隙間になるように、スペーサを試験片と対面方向側に設け、締め付ける時の支点となるように構成できる。従って、スペーサが支点となるためつかみ代の小さい試験片でも複数個のボルトで確実に締め付けできる。また、支点が安定するため締め付け作業が容易になる。
【００１１】
また、本考案が提供する把持具は、上記課題を解決するために、従来技術である把持片の歯の部分を別の楔形の歯の付いた部品で構成した。従って、歯が消耗してもその部分だけを交換できる。また、試験片に合わせて適した歯が使える。また、楔形方式を採用しているので試験片に負荷を与えるとそれだけ挟持力が増大し、疲労試験時の繰り返しによるボルト等の緩みに拘わらず試験片の滑りが生じない。
【００１２】
また、本考案が提供する把持具は、上記課題を解決するために、把持片にはスペーサが嵌合される断面が円弧状の溝が設けられている。従って、スペーサの位置が安定し、構成簡略にして締め付け作業が容易になる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の引張試験機及び疲労試験機の構成部品である試験片を把持する把持具は、小形で高張度な試験片でも大きなボルトでしっかりと締め付けることができるため、試験片の滑りを生じにくい。また、歯の部分を楔形の方式で構成したので、引張力が負荷されるほど自動的に締め付け力が増す。よって、高強度の材料で且つ小さな試験片しかなく従来では把持が困難であった試験片でも把持できる。また、順番に徐々に締め付ける必要が無いため、ボルトを締める作業を効率化できる。また、歯面が消耗した場合でも歯の部分だけ交換すればよいため経済的である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
本考案は、２枚の把持片間の隙間が試験片の厚みと同じ隙間になるように、スペーサを試験片と対面方向側に設けるが、スペーサとして丸棒を使い把持片にはその丸棒が嵌る溝を設けるのが最も実用的で最良の形態である。
また、把持片の歯の部分を別の楔形の部品で構成するが、把持片に楔形の部品が嵌め込める切り欠きを設けるのが最も実用的であり、最良の形態である。
【実施例１】
【００１５】
図１に本考案の把持具の断面図、図２に、以下に１２で示される把持片の断面図及び図３にその平面図を示す。また、図４（Ａ）、（Ｂ）に本考案の構成部品であり以下に１８、１９で示される楔歯と丸棒を斜視的に示す。
１１は試験片、１２は試験片１１を挟み付ける把持片、１３は把持片１２を締め付けるボルトである。１５は試験機本体と連結したブロック、１４はブロック１５と把持片１２を連結するためのピンである。把持片１２は本考案の構成要件であり窪み１６と溝１７の加工がなされている。
【００１６】
１８は本考案の構成部品のひとつであり楔形の部品である楔歯、１９は同じく本考案の構成部品のひとつであるスペーサとしての丸棒である。また、１７は把持片１２に切削加工されたスペーサ用の断面が円弧状の形状をした溝を示しており、１６は同じく切削加工された楔歯用の窪みである。
なお、従来技術の項で記載したと同様に、ブロック１５に連結された試験機本体は図示を省略している。また、ピン１４をブロック１５に留めるワッパ等は図示を省略している。また、試験片１１の一方の端部から先は図示を省略しているが、試験片１１のもう一方の端部には同様に把持片１２やブロック１５等の把持具が設けられており、試験片１１は両方向から把持される。
【００１７】
スペーサ１９には丸棒を用い、取り付けた時に２枚の把持片１２の間隔が試験片１１の厚みと等しくなるよう丸棒の径を選択する。また、スペーサ１９用の溝１７の位置は、４個のボルト１３の位置より試験片１１の反対側の位置に設ける。こうすることによって、試験片１１を挟んでボルト１３を締めたときにスペーサ１９が支点となり、強くボルト１３を締め付けたとしても把持片１２が傾動し、あるいは開口することなく試験片１１を把持できる。
【００１８】
一方、把持片には楔形形状の楔歯１８が嵌め込まれる楔歯用の窪み１６が設けられており、この窪み１６の深さ方向の傾斜は楔歯１８の傾き面の傾斜角度と同等であり、試験片１１を挟むときには、楔歯１８はこの窪み１６に嵌め込まれて使用される。楔歯１８は、楔形であり、試験片１１に接する面には試験片１１を把持したときに摩擦係数を上げるため表面にギザギザの加工（歯と称する）が切られている。
【００１９】
図１のように楔歯１８が把持片１２の楔歯用の窪み１６に嵌り、且つ、試験片１１を把持し、ボルト１３で締めたとして、試験片１１を試験片方向に引張ったとすると摩擦によって楔歯１８もまた試験片方向に力を受けるが、把持片１２に設けられた楔歯用の窪み１６の深さ方向の傾き面に邪魔されてその力の方向は試験片１１を押し付ける方向の力となり、試験片１１を更に締め付ける圧力に変換されることとなる。よって、楔形の形状を持つ楔歯１８により、仮にボルト１３が緩んだ場合でも試験片１１を引張った力によって締め付け力を保つことができる。
【００２０】
試験片１１の厚さが異なるときには、スペーサ１９の径又は楔歯１８の厚さを試験片１１に対応するものを使用する。また楔歯１８と試験片１１の間にシム（薄板）を挟むことでもよい。
また、実施例としてスペーサ１９に丸棒を用いたが、三角柱や四角柱などの多角形でもよい。このときスペーサの入る溝の断面形状もスペーサの形状に合わせる。
また、両把持片１２はボルト３による締付で厳密には曲折され、ボルト３に曲げトルクが作用し好ましくないので、ボルト貫通方式としナット２１と座金２０を曲面を有する形にして把持片１２に接合させる図７のような変形例とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本考案は、製品開発や品質管理を目的として様々な材料の強度特性や信頼性を評価するために用いられる材料試験機の分類に属する引張試験機及び疲労試験機の構成部品である試験片を掴む把持具などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本考案の把持具の断面を示す図である。
【図２】本考案の把持片の断面を示す図である。
【図３】本考案の把持片の平面を示す図である。
【図４】本考案の楔歯とスペーサを斜視的に示す図である。
【図５】従来における把持具の断面を示す図である。
【図６】従来における把持具の平面を示す図である。
【図７】変形実施における把持具の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  試験片
２  把持片
３  ボルト
４  ピン
５  ブロック
１１  試験片
１２  把持片
１３  ボルト
１４  ピン
１５  ブロック
１６  窪み
１７  溝
１８  楔歯
１９  スペーサ
２０  座金
２１  ナット
【図１】
0003119373.tif 000003
【図２】
0003119373.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003119373.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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